(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示領域を内包する貼合せガラス基板について、その板厚を薄型化する第一工程と、
薄型化された前記貼合せガラス基板を、前記複数の表示領域毎に切断して複数の表示セルに分離する第二工程と、
前記分離された個々の表示セルを保持した状態で、各表示セルの周縁端面に化学研磨液を接触させて、前記周縁端面を滑面化する第三工程と、を有し、
前記第三工程では、直立状態に保持された複数枚の表示セルについて、各表示セルの直立する周縁端面に、化学研磨液を含んだ弾性材又は繊維材からなる当接部が各表示セルの両側から当接されるフラットパネルディスプレイの製造方法。
【請求項２】
前記第三工程では、化学研磨液を垂直上方から補給しつつ、垂直下方に滴下させる請求項1に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第三工程では、前記周縁端面と前記当接部との当接位置が、間欠的に相対移動している請求項1又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第三工程では、前記周縁端面が片面において２０〜７０μｍ研磨される請求項１〜３の何れかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極限まで薄型化された貼合せガラス基板について、その機械的強度を極限的に高めることができるフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（以下ＦＰＤと称す）は、ＣＲＴディスプレイのブラウン管のように膨らみを持った表示装置と対比される用語であり、奥行きが少なく省スペースで、且つ、表示パネルに膨らみがない点に大きな特徴があり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどが実用化されている。ＦＰＤのうち、特に、液晶ディスプレイは、テレビ受像機だけでなく、携帯電話機やコンピュータ機器などの表示装置としても広く普及している。
【０００３】
ところで、液晶ディスプレイの軽量化と薄型化の要請に基づき、最近では、液晶ディスプレイを構成する貼合せガラス基板を極限まで化学研磨する方法が好適に採用されている。具体的には、複数の表示パネル領域を設けた第一と第二のガラス基板を貼合せ、貼り合わせガラス基板の外周を厳重に封止した状態で、フッ酸を含んだ水溶液に浸漬させて化学研磨して薄型化している。なお、貼合せガラス基板は、第５世代では、例えば、縦１１００ｍｍ×横１２５０ｍｍであり、第６世代では、例えば、１５００ｍｍ×１８５０ｍｍである。
【０００４】
この化学研磨方法によれば、複数枚の表示パネルをまとめて製造できるだけでなく、機械研磨に比べて処理速度が速いので、生産性に優れるという利点がある。また、上記の化学研磨方法によれば、貼合せガラス基板を限界まで薄型化できるので表示パネルの薄型化と軽量化の更なる要請にも応えることができる。
【０００５】
このようにして、限界まで薄型化された貼合せガラス基板は、その後、物理的及び／又は化学的な方法で個々の表示パネル毎に分離される。例えば、特許文献１に記載の発明では、ホイールカッタなどを用いて物理的に形成したスクライブラインを、ガラス基板の化学研磨に合わせて深さ方向に研磨し、最後に、スクライブラインに沿ってガラス基板を割断する方法が知られている。
【特許文献１】特開２００４−３０７３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した特許文献１の切断分離方法によれば、物理的な切断方法を経た表示装置より、機械的強度に優れる表示装置を製造できる。しかし、人間の指が触れる機会の多い携帯電話機の液晶表示装置などでは、更に、機械的強度を高めることが望まれる。
【０００７】
本発明は、上記の要請に基づくものであって、機械的強度を極限的に高めた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係るフラットパネルディスプレイの製造方法は、複数の表示領域を内包する貼合せガラス基板について、その板厚を薄型化する第一工程と、薄型化された前記貼合せガラス基板を、前記複数の表示領域毎に切断して複数の表示セルに分離する第二工程と、前記分離された個々の表示セルを保持した状態で、各表示セルの周縁端面に化学研磨液を接触させて、前記周縁端面を滑面化する第三工程と、を有して
構成される。
【０００９】
前記第三工程では、典型的には、直立状態に保持された複数枚の表示セルについて、各表示セルの直立する周縁端面に、化学研磨液を含んだ弾性材又は繊維材からなる当接部が各表示セルの両側から当接される。
【００１０】
弾性材や繊維材は、耐酸性に優れた合成樹脂が使用され、典型的には、フッ素樹脂が採用される。好ましくは、糸状に形成したフッ素樹脂によって繊維材を構成する。
【００１１】
化学研磨液は、フッ酸（ＨＦ）の含有率が１０％未満の水溶液であり、このような化学研磨液を、耐酸性の弾性材や繊維材に含ませて使用する。例えば、繊維材を使用する場合には、繊維材の隙間から、化学研磨液が微かに滲み出る程度のピッチで編込んだものとする。滲み出た化学研磨液は、直立したガラス基板の周縁に沿って、円滑に垂直下方に垂れ落ちるので、ガラス基板の表裏面を侵食することはない。なお、表示セルの周縁は、第一工程に供される貼合せガラス基板の段階で封止されている場合と、そうでない場合とがあるが、必要に応じて、表示セルの周縁が第三工程に先立って封止される。
【００１２】
一般に、端面研磨量が多いほど、機械的強度が増すので、周縁端面は２０μｍ以上（更に好ましくは３０μｍ以上）研磨すべきであるが、６０μｍ程度研磨すると機械的強度がほぼ飽和し、それ以上研磨しても、生産効率が低下する割りに、機械的強度がそれ程は改善されない。したがって、好ましい片面研磨量は２０〜７０μｍであり、更に好ましい片面研磨量は、３０〜６０μｍである。
【００１３】
表示セル周縁の研磨が進むと、化学研磨液による反応生成物が、それ以上の円滑な研磨を阻害する。しかし、化学研磨液を垂直上方から補給しつつ、垂直下方に滴下させることで、化学研磨液の移動に伴って反応生成物を除去することができる。特に、表示セルを直立状態に保持すると、表示セルの表裏面に化学研磨液が広がることなく、表示セルの周縁に沿って化学研磨液の移動させることができる。
【００１４】
第三工程をより効率よく実現するには、表示セルの周縁端面と当接部材との当接位置を、間欠的に相対移動させるのが好ましい。この場合には、当接部材の当接状態を解除した状態で、表示セルか当接部材を水平方向に移動させた後、再度、表示セルの周縁端面に当接部材を当接させるのが効果的である。
【００１５】
なお、本発明に使用するガラス板としては、アルミノケイ酸ガラスまたはホウケイ酸ガラスであれば良く、アルミノホウケイ酸ガラスも含まれる。但し、好ましい組成比としては、ＳｉＯ２：５５〜６０重量％、Ａｌ２Ｏ３：１６〜１８重量％、Ｂ２Ｏ３：８〜１０重量％、ＳｒＯ：１．５〜６重量％、ＣａＯ：３．５〜５．０重量％、ＢａＯ：２．２〜９．０重量％である。
【発明の効果】
【００１６】
上記した本発明によれば、機械的強度を極限的に高めた装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の製造方法を実現する加工装置に要部を図示したものである。
【００１８】
この加工装置は、複数の液晶領域を内包する貼合せガラス基板を１ｍｍ未満に薄型化した後、液晶領域毎に切断された個々の液晶セルＣＬについて、その周縁端面ＥＤを滑面化する装置である。なお、切断方法は、何ら限定されないが、少なくとも、周縁端面ＥＤの
厚さ方向の一部には、物理的な切断面が存在する。そして、この加工装置では、その物理的な切断面を含め、液晶セルの周縁端面ＥＤを円滑に滑面化する。
【００１９】
図１に示す通り、この加工装置は、不図示の装置本体から垂直下方に吊り下げられる複数の保持部材１・・・１と、水平方向に移動可能な左右の可動部材２，２とを中心に構成されている。
【００２０】
保持部材１は、断面Ｊ字状に屈曲された合成樹脂材で構成されており、加工対象となる液晶セルＣＬより垂直方向には十分大きいが、水平方向には、やや小さい寸法に設定されている。そして、Ｊ字状の折り返し片１Ａは、略直角に屈曲されることで、液晶セルＣＬの板厚より少し広い隙間を形成している。
【００２１】
可動部材２は、液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤに当接される当接片２Ａと、当接片２Ａを支持する本体部２Ｂと、本体部２Ｂに連結された水平移動機構(不図示）とを中心に構成されている。当接片２Ａは、この実施例では、繊維状に編込んだフッ素樹脂材を積層して構成されており、各層のフッ素樹脂材の繊維隙間が重複しないよう重合されて一体化されている。なお、繊維隙間は、当接片２Ａの厚みと高さに対応して、内部に含んだ化学研磨液が微かに滲み出る程度の狭さに設定されている。
【００２２】
当接片２Ａは、本体部２Ｂに固着されることで、本体部２Ｂに支持されている。そして、可動部材２の上部であって、液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤに対応する位置に配置された複数の注入口ＨＯ・・・ＨＯから、化学研磨液が供給されて当接片２Ａに広がるようになっている。複数の注入口ＨＯ・・・ＨＯは、各液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤの垂直上方に配置されるので、当接片２Ａに広がった化学研磨液は、液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤを通路として下方にゆっくり移動して滴下される。
【００２３】
このように本装置によれば、液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤには、新鮮な化学研磨液が連続的に供給されるので、物理的な切断面を含む垂直端面ＥＤは、フレッシュな化学研磨液によって円滑に化学研磨される。また、大部分の反応生成物も、化学研磨液と共に流下される。
【００２４】
もっとも、液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤには、当接片２Ａが押し当てられているので、ある程度の反応生成物が蓄積されることは避けられない。そこで、所定時間を経過すれば、左右の可動部材２を水平方向（図面の左右方向）に広げ、その後、広がり方向に直交して（図面の上下方向）、可動部材２を少し移動させた後、再度、左右の可動部材２によって液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤを挟持するようにしている。
【００２５】
なお、この可動部材２の移動時に、複数の注入口ＨＯ・・・ＨＯは移動することなく元の位置に固定されている。そのため、可動部材２が液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤを改めて挟持した後は、注入口ＨＯ・・・ＨＯから供給される化学研磨液は、反応生成物が蓄積されていないフレッシュな経路を通って、液晶セルＣＬの周縁ＥＤを化学研磨することになる。したがって、それまでに蓄積した反応生成物に阻害されることなく、化学研磨処理が円滑に再開されることになる。
【００２６】
なお、特に限定されるものではないが、この実施例では、保持部材１は、加工装置の装置本体から個々ばらばらに分離できるようになっている。そのため、保持部材１への液晶セルＣＬの配置を人為的に行うことができ、１ｍｍ未満まで薄型化された液晶セルが傷付くことが防止される。なお、液晶セルＣＬが配置された保持部材１は、装置本体に吊り下げられ、その後、左右の可動部材２が水平方向内向きに所定距離だけ移動することで、液晶セルＣＬの垂直端面ＥＤが正しく位置決めされ、当接片２Ａが垂直端面ＥＤに当接されると共に、垂直端面ＥＤの垂直上方位置に、注入口ＨＯ・・・ＨＯが正しく位置する。
【００２７】
なお、液晶セルＣＬを保持部材１に配置する作業を人為的に行うことに代えて、ロボット機構がこの作業を担当しても良いのは勿論である。また、左右の垂直端面ＥＤの化学研磨が終われば、液晶セルＣＬの保持姿勢を９０度変更して、残りの周縁端面ＥＤが化学研磨される。
【００２８】
上記した加工装置を使用して、液晶セルＣＬの端面を片面につき３０μｍ研磨すると、元々８０ＭＰａ程度であった液晶セルＣＬの４点曲げ強度が、１２０ＭＰａ程度まで向上した。４点曲げ試験はＪＩＳ
Ｒ １６０１に準拠した試験方法により行い、次式で算出される４点曲げ強度σを算出した。４点曲げ強度σ＝３Ｐ（Ｌ−ｌ）／（２Ｗｔ２）
ここで、Ｐは最大荷重、Ｌは下部の支点間距離、ｌは上部の支点間距離、Ｗは試験片の幅、ｔは試験片の厚みである。なお、４点曲げ試験では、ＴＦＴ側のガラス基板を下にし、ＣＦ側のガラス基板に荷重を加えた。
【００２９】
以上本発明の実施例について詳細に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではなく、適宜に改変可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例を説明する図面である。
【図１】
0005154895.tif 000002